배터리 관리 시스템(BMS)은 유한 상태 기계(Finite State Machine)를 통해 배터리의 작동 상태를 제어하고, 외부 명령에 응답하며, 배터리 시스템의 다양한 내부 상태를 감지합니다. 다음은 몇 가지 일반적인 작동 모드와 그 특성입니다.
1. 저전력(슬립) 모드
이 모드에서는 접촉기를 열어 배터리가 부하에서 분리되고 배터리 전류는 0입니다. 이 시스템은 고전압 배터리 팩과 제어 전원의 에너지 소비를 최소화하는 것을 목표로 합니다. 배터리 시스템의 분리로 인해 배터리 전압과 온도를 모니터링할 필요가 없습니다. 모든 모니터링 회로와 IC는 고임피던스 상태이고, 통신 버스는 유휴 상태이며, 마이크로프로세서의 전원은 꺼지고, 가능한 많은 회로는 꺼집니다.
애플리케이션 시나리오:
전기차의 시동 스위치를 끌 때.
기능:
배터리 상태 평가 및 밸런스 확인을 위해 정기적으로 절전 모드에서 깨어납니다.
I2C 또는 SPI 버스를 통해 설정되는 "알람 시계" 기능을 지원하는 실시간 시계 또는 타이머 회로가 하드웨어에 필요합니다.
2. 유휴(대기) 상태
이 모드에서는 배터리가 여전히 부하에서 분리되어 있지만 모니터링 회로는 효과적입니다. 배터리 전압과 온도가 측정되고 있으며 결함 감지 알고리즘과 충전 상태 추정 알고리즘이 실행 중입니다. 이 상태에서는 배터리 시스템이 분리된 상태에서 배터리 셀과 전체 시스템의 상태를 확인하고 충방전을 방지할 수 있습니다.
애플리케이션 시나리오:
시스템 시작 및 종료 중에 접촉기를 닫기 전에 시스템이 안전한지 확인하십시오.
기능:
통신 버스 활동에는 배터리, 부하 및 네트워크의 기타 장치 간의 정보 교환이 포함됩니다.
이 상태에서 유닛 밸런싱을 수행할 수 있습니다.
3. 사전 충전 또는 소프트 스타트 모드
이 모드에서 고전압 버스의 다른 장치는 버스 전압이 배터리 전압까지 상승할 것으로 예상해야 하지만 사전 충전 오류를 방지하기 위해 버스에서 전류를 소비해서는 안 됩니다. 접촉기의 폐쇄 시퀀스는 배터리에 연결된 외부 명령에 의해 트리거됩니다.
애플리케이션 시나리오:
전기차 시동 시 고전압 버스 전압이 꾸준히 상승하는지 확인하세요.
기능:
이 상태는 접촉기 폐쇄 시퀀스가 성공적으로 완료되거나 시도 중에 오류가 감지되면 종료됩니다.
4. 온라인 상태
이 모드에서는 배터리가 부하 또는 충전 장치에 연결됩니다. 그리드 스토리지 및 하이브리드 차량과 같은 많은 애플리케이션은 동일한 장치 네트워크를 사용하여 배터리를 충전 및 방전하므로 충전 모드와 방전 모드 간에 구분이 없습니다. 별도의 부하와 충전기가 있는 다른 시스템에서는 각 장치를 연결하기 위해 다른 모드를 사용할 수 있습니다.
애플리케이션 시나리오:
배터리 전기자동차의 충전 및 방전 상태.
기능:
시스템에 오류 코드를 쿼리하고 진단 루틴을 실행할 수 있는 오류 상태가 있을 수 있지만 오류 상태를 종료하기 위해 지우기 명령이 실행될 때까지 시스템은 접촉기를 닫을 수 없습니다.
5. 오류 상태
이 모드에서는 배터리 시스템 문제로 인해 접촉기가 열려 있을 때 배터리가 유휴 상태를 유지하지만 특정 명령에 응답하지 않습니다.
애플리케이션 시나리오:
배터리 시스템이 오작동하는 경우.
기능:
시스템에 오류 코드 및 실행된 진단 루틴을 쿼리할 수 있습니다.
오류 상태를 벗어나기 위해 지우기 명령이 실행될 때까지 시스템은 접촉기를 닫을 수 없습니다.
주의가 필요한 사항:
잘못된 상태와 배터리 연결 시도 사이의 끝없는 순환을 피하십시오.
특정 배터리 결함이 자동으로 해결되어 온라인 상태로 돌아가려는 시도가 발생하는 경우 이러한 상황이 발생할 수 있습니다.
발문
배터리 관리 시스템의 작동 모드는 저전력 소비부터 온라인 상태까지 다양한 상황을 포괄하여 배터리 시스템이 다양한 조건에서 안전하고 안정적으로 작동할 수 있도록 보장합니다. 합리적인 상태 관리 및 오류 감지를 통해 배터리 수명을 효과적으로 연장하고 시스템의 전반적인 성능과 안정성을 향상시킬 수 있습니다.